2023年6月21日发(作者：)
第一章，数据库系统概述
1.1
1，数据（DATA）：数据是数据库存储中的基本对象,描述事务的符号记录。
数据解释；对数据含义的说明，数据的含义成为数据的语义。
2，数据库（DB）：长期存储在计算机内，有组织的可以共享的数据的集合。
3，数据库管理系统（DBMS）：数据库管理系统软件。
（1），数据定义功能（DDL，数据定义语言），对数据库重的数据对象进行定义
（2），数据操纵功能（dml 数据操纵语言）
（3），数据库的运行管理，保证数据的安全性，完整性，系统恢复，多用户对数据库的并发使用
（4），数据库的建立和维护功能，数据库初始数据输入，切换，数据库的存储，回复功能，数据库的重组功能，性能监视分析功能
4，数据库系统（DBS）：由DB DBMS DBA 应用系统组成。
1.2
数据的处理指的是对各种数据进行搜集存储加工和传播
数据管理，对数据进行分类 组织编码 存储和检索和维护
数据库管理技术经历了人工管理，文件系统，数据库系统三个阶段。
数据库系统管理的特点
1， 数据结构化，与文件系统的根本区别，可以存储数据库中的某一个数据项，某一组数据项，，一个记录或一组记录。
2， 共享性高，冗余度低，易扩充
3， 数据的独立性高
a) 物理独立性
b) 逻辑独立性
4， 数据由DBMS统一管理和控制
a) 数据的安全性保护
b) 数据的完整性检查，即正确性
c) 并发控制数据库恢复
数据库系统的组成 1， 数据库
a) 硬件平台及数据库；
i. 要求有足够大的内存
ii. 要有足够大的磁盘的直接存储设备
iii. 要求系统有较高的通道，提高数据的传输率
b) 对软件的要求
i. DBMS 数据库的建立维护和使用配置的软件
ii. 支持DBMS运行的操作系统
iii. 具有数据库借口的高级语言及其编译系统
iv. 以DBMS为核心的应用开发工具
v. 为特定应用环境开发的数据库应用系统
c) 人员 数据抽象级别不同，具有不同的数据视图
i. 数据库管理员
1. 决定数据库的信息内容和结构
2. 决定数据库的存储结构和存储策略（为了提高存取效率和空间利用率）
3. 定义数据的安全性要求和完整性约束条件
4. 监控数据库的使用和运行
5. 数据库的改进和重组结构
ii. 系统分析员 ，数据库设计人员
1. 负责应用系统的需求分析和规范说明确定系统的软硬件配置，并参与数据库系统的概要设计
iii. 应用程序员
1. 负责设计和编写应用系统的程序模块，并进行调试和安装。
iv. 最终用户
1.
4数据模型和数据模式
数据模型（DataModel）是现实世界数据特种的抽象，在数据库中用数据模型这个工具来抽象，表示和处理现实世界中的数据和信息，对于数据库来说是核心和基础DBMS都是基于某种数据模型的。描述了系统的静态特性，动态特性和完整性约束条件
1， 概念模型：按照用户的观点。用于数据库设计，用ER图表示
2， 数据模型：按照计算机的观点。用于DBMS的实现
（1），概念数据模型，用ER图表示
（2），逻辑数据模型
（3），物理数据模型，反映数据的存储结构（物理块，指针，索引）
数据模型的组成要素，
1， 数据结构（静态）
研究对象类型的集合，一类是数据类型，内容，性质有关的对象。另一类是数据之间联系有关的对象
2， 数据操作（动态）
主要有检索和更新（增删改）
3， 完整性约束（完整性约束条件）
保证数据的正确，有效，相容。 数据模式，三个模式都放在数据目录中，是数据目录的基本内容。
1， 概念模式，是用逻辑数据模型（外模式）对一个单位的数据的描述。反映数据库的逻辑结构。
2， 外模式，逻辑数据模型，对用户所用到的那部分数据的描述，反映的是一个局部信息。由概念模式推到出来
3， 内模式，用物理数据模型对数据的描述，表示数据库的存储结构
1.5 数据库的应用
就是如何选择合适的DBMS,设计
1， 数据库的规划。
2， 数据库的设计。数据的表示和存储结构的额设计
3， 数据库的建立。定义数据模式，规定访问权限，设置完整性约束，装载数据
4， 数据库的运行，管理和维护。
5， 数据库的扩充和重构
第二章，数据模型
数据模型，关于数据特征的抽象，描述数据的基本结构及其相互间的关系，以及定义在数据上的操作。把表示实体类型以及实体间的联系叫做数据模型。
第一层：概念数据模型
实体联系模型（ER）
第二层：结构数据模型
层次 网状 关系 面向对象
2.1 层次数据模型
层次模型的优点，
记录之间的联系通过指针来实现的查询效率高
缺点：
只能表示一对多的联系
层次顺序严格复杂，应用程序的编写也比较复杂
2.2网状数据模型 多对多的联系拆成一对多的联系
特点：记录之间的联系通过指针来实现，多对多的联系容易实现，查询效率高
编写应用程序复杂
2.3关系数据模型
用表格表示实体集，用外键表示实体间的联系
关系模型由关系模式的组成的集合
每个关系就是一张表格，记录之间的联系通过各个关系模式的键来描述2.3.1基本概念及定义
属性，用来描述事物的特征（字段） 域，关系之间每个属性的取值范围
2.关系和元祖
关系R 属性A 对应域D
R = (A1/D1,A2/D2…..AN/DN),N为属性的个数，也成为关系的目。
同一个关系中不允许有同名的属性，但不同的属性可以有相同的域。
元组就是记录
候选键：一个数幸福或属性组的值唯一的决定其他所有属性的值，而其任何子集没有这个性质
超键 ：以上相同，区别仅在与其真子集也有此性质
主键 一个关系R可有多个候选键，若选中一个作为KEY，则他就是主键
全键：由所有属性组成的键，称为全键
主属性：能作为候选键的属性就是主属性
非主属性：不包含候选键的属性，称为非主属性
外键：引用其他关系的键或本关系的键 2.3.2 约束
对于关系R 中r的任何一个元祖T应满足条件
1， 域完整性约束。最简单，最基本的约束，凡是属性的值一定是域中间的值。是否为空应该由语义确定
2， 实体完整性约束，每一个关系都应该有一个主键，他的值不能够为空。
3， 引用完整性约束，不同关系之间，或同一个关系不同元组之间的约束。
4， 一般性的完整性约束
2.3.3操作
1，关系的代数操作
a),选择操作
对一个关系施加运算，按给定条件从关系中挑选满足条件的元祖组成的集合
b）投影操作
从关系中挑选指定的属性组成新的关系2，关系的运算
a)集合运算
并交差
b)连接操作
按给定的条件，把满足条件的两个关系所有的元祖，按一切可能的拼接后形成的新关系c)除操
d) 外连接操作
外连接操作时，保留不匹配的那些元组
I) 左外连接，只保留作关系的所有元组
II) 右外连接
III) 全外连接
E)外并操作
这是并操作的扩展，对非并兼容的量关系进行并操作，结果等于量关系的属性集的并。
作 2.3.4关系演算
将谓词演算用于关系演算中，称关系演算。
1， 元组关系演算
a) 以元组为变量，利用元组关系演算，可以表示关系代数操作。
2.5 ER模型
2.6面向对象数据模型（OOdm）
现实世界中含有复杂数据结构的应用领域
概念
1，对象：一切可识别的实体
2对象的属性：关于对象的静态描述
3聚集：由对象组成对象的过程
4对象的封装及消息：对对象的特征，操作封装在对象的内部，与外部的联系通过消息进行联系
对象封装的好处，
有利于数据的独立性
有利于提高对象的可靠性
不足：
查询属性值必须通过方法实现
对象的操作限制在事先定义的范围，不够灵活 5 对象等同的：即相等与统一。
6对象的类，把相似的对象归并在一起，我们称之为类，类中的每个对象都成为实例。，同一类的对象具有相同的实例变量与方法
7元类，由类组成的类称之为元类。
8子类和超类，类的子集称之为类，该类称之为子类，原来的类称之为子类的超类
9子类与超类的继承关系，子类具有超类的一切特性。也继承所有间接超类的特性。
例：类层次的结构
多继承问题，由此产生冲突
解决冲突的办法
超类之间的冲突，在子类中规定超类优先级次序的方法。
10 集合类：在关系模型中，可识别的单位是关系，在OODM中，可识别的单位是对象
第三章
3.1数据库的用户接口
DBMS为用户提供了增删改数据定义修改模式等操作命令和语言称为数据库和用户的借口
过程性语言，以关系代数为基础设计出的数据库的语言。
非过程性语言，用户只要说明需要的数据，而如何获得这些数据不必由用户说明，由系统来实现。
SQL语言按功能分为四大部分
Dml用于增删改数据
ql用于查询数据
dcl用于数据访问权限的控制
ddl 用来定义撤销修改数据模式 ddl语言
在SQL表可以分为两种
--基表。数据显示的存储在数据库中的表
--视图
--普通视图是个虚表，仅有逻辑定义，可以根据基表导出，不作为一个表显示存储在数据库中，但视图可以像基表一样进行操作
--临时视图，可以将查询中相对独立的部分作为查询的中间结果定义为临时视图。
基表模式的定义：
2023年6月21日发(作者：)
第一章，数据库系统概述
1.1
1，数据（DATA）：数据是数据库存储中的基本对象,描述事务的符号记录。
数据解释；对数据含义的说明，数据的含义成为数据的语义。
2，数据库（DB）：长期存储在计算机内，有组织的可以共享的数据的集合。
3，数据库管理系统（DBMS）：数据库管理系统软件。
（1），数据定义功能（DDL，数据定义语言），对数据库重的数据对象进行定义
（2），数据操纵功能（dml 数据操纵语言）
（3），数据库的运行管理，保证数据的安全性，完整性，系统恢复，多用户对数据库的并发使用
（4），数据库的建立和维护功能，数据库初始数据输入，切换，数据库的存储，回复功能，数据库的重组功能，性能监视分析功能
4，数据库系统（DBS）：由DB DBMS DBA 应用系统组成。
1.2
数据的处理指的是对各种数据进行搜集存储加工和传播
数据管理，对数据进行分类 组织编码 存储和检索和维护
数据库管理技术经历了人工管理，文件系统，数据库系统三个阶段。
数据库系统管理的特点
1， 数据结构化，与文件系统的根本区别，可以存储数据库中的某一个数据项，某一组数据项，，一个记录或一组记录。
2， 共享性高，冗余度低，易扩充
3， 数据的独立性高
a) 物理独立性
b) 逻辑独立性
4， 数据由DBMS统一管理和控制
a) 数据的安全性保护
b) 数据的完整性检查，即正确性
c) 并发控制数据库恢复
数据库系统的组成 1， 数据库
a) 硬件平台及数据库；
i. 要求有足够大的内存
ii. 要有足够大的磁盘的直接存储设备
iii. 要求系统有较高的通道，提高数据的传输率
b) 对软件的要求
i. DBMS 数据库的建立维护和使用配置的软件
ii. 支持DBMS运行的操作系统
iii. 具有数据库借口的高级语言及其编译系统
iv. 以DBMS为核心的应用开发工具
v. 为特定应用环境开发的数据库应用系统
c) 人员 数据抽象级别不同，具有不同的数据视图
i. 数据库管理员
1. 决定数据库的信息内容和结构
2. 决定数据库的存储结构和存储策略（为了提高存取效率和空间利用率）
3. 定义数据的安全性要求和完整性约束条件
4. 监控数据库的使用和运行
5. 数据库的改进和重组结构
ii. 系统分析员 ，数据库设计人员
1. 负责应用系统的需求分析和规范说明确定系统的软硬件配置，并参与数据库系统的概要设计
iii. 应用程序员
1. 负责设计和编写应用系统的程序模块，并进行调试和安装。
iv. 最终用户
1.
4数据模型和数据模式
数据模型（DataModel）是现实世界数据特种的抽象，在数据库中用数据模型这个工具来抽象，表示和处理现实世界中的数据和信息，对于数据库来说是核心和基础DBMS都是基于某种数据模型的。描述了系统的静态特性，动态特性和完整性约束条件
1， 概念模型：按照用户的观点。用于数据库设计，用ER图表示
2， 数据模型：按照计算机的观点。用于DBMS的实现
（1），概念数据模型，用ER图表示
（2），逻辑数据模型
（3），物理数据模型，反映数据的存储结构（物理块，指针，索引）
数据模型的组成要素，
1， 数据结构（静态）
研究对象类型的集合，一类是数据类型，内容，性质有关的对象。另一类是数据之间联系有关的对象
2， 数据操作（动态）
主要有检索和更新（增删改）
3， 完整性约束（完整性约束条件）
保证数据的正确，有效，相容。 数据模式，三个模式都放在数据目录中，是数据目录的基本内容。
1， 概念模式，是用逻辑数据模型（外模式）对一个单位的数据的描述。反映数据库的逻辑结构。
2， 外模式，逻辑数据模型，对用户所用到的那部分数据的描述，反映的是一个局部信息。由概念模式推到出来
3， 内模式，用物理数据模型对数据的描述，表示数据库的存储结构
1.5 数据库的应用
就是如何选择合适的DBMS,设计
1， 数据库的规划。
2， 数据库的设计。数据的表示和存储结构的额设计
3， 数据库的建立。定义数据模式，规定访问权限，设置完整性约束，装载数据
4， 数据库的运行，管理和维护。
5， 数据库的扩充和重构
第二章，数据模型
数据模型，关于数据特征的抽象，描述数据的基本结构及其相互间的关系，以及定义在数据上的操作。把表示实体类型以及实体间的联系叫做数据模型。
第一层：概念数据模型
实体联系模型（ER）
第二层：结构数据模型
层次 网状 关系 面向对象
2.1 层次数据模型
层次模型的优点，
记录之间的联系通过指针来实现的查询效率高
缺点：
只能表示一对多的联系
层次顺序严格复杂，应用程序的编写也比较复杂
2.2网状数据模型 多对多的联系拆成一对多的联系
特点：记录之间的联系通过指针来实现，多对多的联系容易实现，查询效率高
编写应用程序复杂
2.3关系数据模型
用表格表示实体集，用外键表示实体间的联系
关系模型由关系模式的组成的集合
每个关系就是一张表格，记录之间的联系通过各个关系模式的键来描述2.3.1基本概念及定义
属性，用来描述事物的特征（字段） 域，关系之间每个属性的取值范围
2.关系和元祖
关系R 属性A 对应域D
R = (A1/D1,A2/D2…..AN/DN),N为属性的个数，也成为关系的目。
同一个关系中不允许有同名的属性，但不同的属性可以有相同的域。
元组就是记录
候选键：一个数幸福或属性组的值唯一的决定其他所有属性的值，而其任何子集没有这个性质
超键 ：以上相同，区别仅在与其真子集也有此性质
主键 一个关系R可有多个候选键，若选中一个作为KEY，则他就是主键
全键：由所有属性组成的键，称为全键
主属性：能作为候选键的属性就是主属性
非主属性：不包含候选键的属性，称为非主属性
外键：引用其他关系的键或本关系的键 2.3.2 约束
对于关系R 中r的任何一个元祖T应满足条件
1， 域完整性约束。最简单，最基本的约束，凡是属性的值一定是域中间的值。是否为空应该由语义确定
2， 实体完整性约束，每一个关系都应该有一个主键，他的值不能够为空。
3， 引用完整性约束，不同关系之间，或同一个关系不同元组之间的约束。
4， 一般性的完整性约束
2.3.3操作
1，关系的代数操作
a),选择操作
对一个关系施加运算，按给定条件从关系中挑选满足条件的元祖组成的集合
b）投影操作
从关系中挑选指定的属性组成新的关系2，关系的运算
a)集合运算
并交差
b)连接操作
按给定的条件，把满足条件的两个关系所有的元祖，按一切可能的拼接后形成的新关系c)除操
d) 外连接操作
外连接操作时，保留不匹配的那些元组
I) 左外连接，只保留作关系的所有元组
II) 右外连接
III) 全外连接
E)外并操作
这是并操作的扩展，对非并兼容的量关系进行并操作，结果等于量关系的属性集的并。
作 2.3.4关系演算
将谓词演算用于关系演算中，称关系演算。
1， 元组关系演算
a) 以元组为变量，利用元组关系演算，可以表示关系代数操作。
2.5 ER模型
2.6面向对象数据模型（OOdm）
现实世界中含有复杂数据结构的应用领域
概念
1，对象：一切可识别的实体
2对象的属性：关于对象的静态描述
3聚集：由对象组成对象的过程
4对象的封装及消息：对对象的特征，操作封装在对象的内部，与外部的联系通过消息进行联系
对象封装的好处，
有利于数据的独立性
有利于提高对象的可靠性
不足：
查询属性值必须通过方法实现
对象的操作限制在事先定义的范围，不够灵活 5 对象等同的：即相等与统一。
6对象的类，把相似的对象归并在一起，我们称之为类，类中的每个对象都成为实例。，同一类的对象具有相同的实例变量与方法
7元类，由类组成的类称之为元类。
8子类和超类，类的子集称之为类，该类称之为子类，原来的类称之为子类的超类
9子类与超类的继承关系，子类具有超类的一切特性。也继承所有间接超类的特性。
例：类层次的结构
多继承问题，由此产生冲突
解决冲突的办法
超类之间的冲突，在子类中规定超类优先级次序的方法。
10 集合类：在关系模型中，可识别的单位是关系，在OODM中，可识别的单位是对象
第三章
3.1数据库的用户接口
DBMS为用户提供了增删改数据定义修改模式等操作命令和语言称为数据库和用户的借口
过程性语言，以关系代数为基础设计出的数据库的语言。
非过程性语言，用户只要说明需要的数据，而如何获得这些数据不必由用户说明，由系统来实现。
SQL语言按功能分为四大部分
Dml用于增删改数据
ql用于查询数据
dcl用于数据访问权限的控制
ddl 用来定义撤销修改数据模式 ddl语言
在SQL表可以分为两种
--基表。数据显示的存储在数据库中的表
--视图
--普通视图是个虚表，仅有逻辑定义，可以根据基表导出，不作为一个表显示存储在数据库中，但视图可以像基表一样进行操作
--临时视图，可以将查询中相对独立的部分作为查询的中间结果定义为临时视图。
基表模式的定义：
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